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電極摩耗の最小化とは？課題と対策・製品を解説
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放電加工における電極摩耗の最小化とは？
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半導体の部品に使用される封止金型の事例をご紹介します。
【課題】
あるメーカー様からの相談で、半導体の部品に使用される封止金型をできるだけ薄く高硬度な表面処理を行ってほしい、また母材を長持ちさせたいというご要望を頂いた
【提案】
弊社の「クロアモール」をご紹介
【結果】
精度面と耐摩耗性を評価頂き、樹脂流路部の金型まで一式ご依頼頂いた。摩耗しづらく母材の寿命も延びた。
半導体モールド金型用セルテスXコーティングは、先進の真空プラズマ技術による低温PVDコーティングです。PBS（プラズマブースタースパッタリング）プロセスにより成膜された２～５μｍの窒化クロム被膜（CrxNy）はビッカース硬さ1800以上で、シリカ粒子によるアブレシブ摩耗に対してすぐれた耐摩耗性を示します。また鋼母材では、放電加工面上の被膜の脱膜再コーティング加工も可能です。詳しくはカタログをダウンロードしてください。
岳石電気は、性質を抑えたいが材質や形状の変更が許されないなどといった
お客様の声を受け、材料の表面処理・改質の方法を検討する中で、
コーティング技術開発に取り組んできました。
電子源となるフィラメントに対しては、仕事関数の低い物質を
コーティングすることによって効率良く電子を放出させることが
可能となり、結果的にフィラメントの長寿命化の実現につながります。
医療用X線をはじめ、非破壊検査用装置や質量分析装置など、
お困りのことがありましたらご相談ください。
【実例】
■イットリアのコーティング技術
・フィラメントにイットリア(Y203)をコーティング
■アルミナコーティング技術
・タングステンコイルにアルミナをコーティング
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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放電加工における電極摩耗の最小化
放電加工における電極摩耗の最小化とは？
放電加工において、加工精度や生産性を維持・向上させるためには、電極の摩耗をいかに抑えるかが重要な課題となります。電極摩耗の最小化は、加工時間の短縮、電極交換頻度の低減、加工コストの削減に直結し、微細・精密加工業界における競争力強化に不可欠な技術です。
課題
加工精度低下のリスク
電極が摩耗すると、その形状が変化し、加工対象物の寸法精度や形状精度が低下する可能性があります。特に微細な形状や複雑な形状の加工では、この影響が顕著になります。
電極交換による生産性低下
電極の摩耗が進むと、定期的な交換が必要となり、その都度加工が中断 されます。この交換作業は生産性を著しく低下させ、納期遅延の原因にもなり得ます。
電極材料のコスト増
電極は消耗品であり、摩耗が激しいほど交換頻度が増え、電極材料の購入コストが増大します。高価な電極材料を使用する場合、その影響はさらに大きくなります。
加工条件の最適化の難しさ
電極摩耗を抑えつつ、高い加工能率を達成するための最適な加工条件を見つけることは容易ではありません。加工対象物の材質や形状、要求される精度によって、条件は大きく変動します。
対策
加工条件の最適化
パルス幅、パルス間隔、ピーク電流などの放電条件を、加工対象物の材質や形状、電極材料の種類に合わせて最適化することで、電極の過度な摩耗を防ぎます。
電極材料の選定と設計
耐摩耗性に優れた電極材料を選定したり、電極の形状を工夫したりすることで、摩耗量を低減させることができます。例えば、複合材料や特殊コーティングを施した電極の使用が考えられます。
加工液の管理と選定
加工液の種類や温度、流量などを適切に管理することで、放電現象を安定させ、電極摩耗を抑制します。また、電極摩耗を低減する添加剤を含む加工液の使用も有効です。
放電制御技術の活用
放電の発生を精密に制御する技術を用いることで、不要な放電を抑制し、電極の消耗を最小限に抑えながら効率的な加工を実現します。
対策に役立つ製品例
高耐摩耗性電極材料
従来の電極材料よりも優れた耐摩耗性を持ち、摩耗量を大幅に削減することで、電極交換頻度を減らし、加工精度を維 持します。
最適化された放電制御装置
独自のアルゴリズムにより、加工状況をリアルタイムで分析し、最適な放電条件を自動で設定することで、電極摩耗を最小限に抑えつつ高能率加工を実現します。
特殊コーティング電極
電極表面に特殊なコーティングを施すことで、耐摩耗性や耐溶損性を向上させ、電極の寿命を延ばし、加工精度を安定させます。
高機能加工液
電極摩耗を抑制する添加剤を配合した加工液を使用することで、放電時の電極消耗を低減し、加工面の品質向上にも寄与します。
